專利名稱：印刷電路板的接線柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及基礎(chǔ)的導(dǎo)電的物理連接的領(lǐng)域。大量相互絕緣 的連接元件的物理連接，特別構(gòu)成用于印刷電路，其中物理連接構(gòu)成 在兩個或多個導(dǎo)電元件之間利用彈簧的直接接觸的電連接的一構(gòu)件。 一這樣的連接、特別是來自接線柱的領(lǐng)域構(gòu)成電接線柱。接線柱在印 刷電路板技術(shù)中用作為連接元件用于可靠地給工業(yè)的電子裝置供電和 在印刷電路上的經(jīng)濟的單個接線并且例如稱為插接連接器。
背景技術(shù)：
接線柱、特別是插接連接器用于至少一個電導(dǎo)體的電接觸和用于 安裝在一配備一基嵌條的印刷電路板或一電裝置等上，如由現(xiàn)有技術(shù) 已知的，具有許多結(jié)構(gòu)形式例如單極的或多極的結(jié)構(gòu)，包括一以模塊 式結(jié)構(gòu)或可順序排列的絕緣材料殼體，其中絕緣材料殼體具有至少一 個用以插入一電導(dǎo)體的插入孔、至少一個用以將觸針插入插座觸點中 的插入孔和一用于按鈕元件形式的操作裝置的孔以便通過一操作工具 的使用打開夾緊位置，以及具有 一容納空間用以容納 一 彈簧力元件和 一具有多功能的接觸嵌件。
這樣的接線柱、特別是插接連接器由現(xiàn)有技術(shù)是充分已知的并且
可以例如由產(chǎn)品目錄"LdterplattenanschlUss COMBICON2005"，公 司Phoenix Contact GmbH & CO KG的TNR 5169412/31.12.2004-00
得知，其中對于在建筑工程和電通訊中的幾乎全部的應(yīng)用情況具有這
樣的按彈簧力接線技術(shù)的插接連接器。全部接線柱、特別是這種型式 的插接連接器的特征在于，大的夾緊能力、節(jié)省空間的尺寸和在接線 技術(shù)中的通用性。該插接連接器的一結(jié)構(gòu)系列涉及按扭轉(zhuǎn)彈簧技術(shù)的 彈簧力接線柱。
這種型式的插接連接器是一 大批量產(chǎn)品。由此產(chǎn)生這樣的要求，一方面電導(dǎo)體的連接應(yīng)該是快速而無問題的，而另一方面應(yīng)該低成本 地制造插接連接器的各零件，同時注意用于導(dǎo)電構(gòu)件的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)， 機械上應(yīng)簡單地成型并且考慮到對空間尺寸的發(fā)展需要，在結(jié)構(gòu)尺寸 上減小接線柱的絕緣材料殼體，以便使插接連接器適應(yīng)在印刷電路板 上總是越來越變小的結(jié)構(gòu)空間。
因此要求達到，可經(jīng)濟地制造和加工各個構(gòu)件并且滿足較高的質(zhì) 量要求，以便適合于不同的應(yīng)用情況。因此每一構(gòu)件在其功能上應(yīng)該 優(yōu)化并且構(gòu)成一封閉的系統(tǒng)，其中產(chǎn)生觸點接通的彈簧力元件與電匯 流排的導(dǎo)電連接面連接成，使觸點接通與一絕緣材料殼體無關(guān)地實現(xiàn) 并因此也排除在高溫下由于絕緣材料殼體的軟化和形狀變化引起的彈 簧力元件的偏移。
由DE 28 02 686，其被看作最接近的現(xiàn)有技術(shù)，已知一種彈簧接 線柱，用于借助于將各導(dǎo)體壓向匯流排的壓簧將多個電導(dǎo)體與一匯流 排插接連接，其中壓簧具有一大致U形的彈簧元件的基板條的各個折 彎的間隔開的簧片，其側(cè)邊可固定在匯流排上或在覆蓋它的絕緣殼體 上。該已知的裝置雖然設(shè)置用于多個接線點，但基本上不適合作為印 刷電路板的接線柱。缺點也在于，通過獨特的杠桿開啟工具并不提供 各個夾緊連接的快速的脫離。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種開頭所述型式的接線柱，其避 免現(xiàn)有技術(shù)的已知裝置的上述缺點并且給出一種技術(shù)方案，其能夠?qū)?現(xiàn)一用于印刷電路板接線的低成本的配備簡單的功能幾何形狀和較小 的結(jié)構(gòu)尺寸的接線柱，其可簡單而快速地成型，并且其夾緊觸點與絕 緣材料殼體無關(guān)地實現(xiàn)。
按照本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征部分的特征解決該問題。由隨 后的各從屬權(quán)利要求和以下的描述得出本發(fā)明的有利的實施形式和進 一步構(gòu)成。
為了按彈簧力技術(shù)制造配備本發(fā)明的這些特征的接線柱用于一快 速、可靠和通用的微型結(jié)構(gòu)的夾緊連接，同時考慮裝置制造者和印刷電路板加工者的接線要求，按照本發(fā)明建議，提供一種插接連接器， 其一方面最好地確保電接觸，而另一方面能夠減小結(jié)構(gòu)尺寸。插接連 接器的特征在于節(jié)省空間的結(jié)構(gòu)形式、通過彈簧力的快速的接線技術(shù) 并且沒有插頭和基嵌條或銷嵌條的聯(lián)鎖。
接線柱的通用的可應(yīng)用性涉及待連接的插接連接器與印刷電路板
接方向。
應(yīng)當(dāng)通過彈簧力連接技術(shù)實現(xiàn)快速而可靠的夾緊連接，其適合于 一個電導(dǎo)體或多個電導(dǎo)體的快速的連接而不需要特殊的工具。夾緊系 統(tǒng)基于扭轉(zhuǎn)彈簧原理并且可以夾緊一個或多個相同的或不同的電位的 電導(dǎo)體。
主要目的在于，減小絕緣材料殼體的結(jié)構(gòu)尺寸和制造各簡單的構(gòu)
件，它們可簡單而快速地預(yù)制。
擬將全部上述要求結(jié)合于一接線柱、特別是插接連接器中。 按照本發(fā)明該目的這樣達到，即開發(fā)一種插接連接器，其通過可
靠的機械連接和可靠的電接觸確保彈簧力技術(shù)的優(yōu)點和夾緊可靠性的
優(yōu)點，其中使各部件進一步微型化以便同時提高在印刷電路板上的元
件密度。
一接線柱、特別是插接連接器通常包括一絕緣材料殼體、 一接觸 嵌件、一彈簧力元件并且按照結(jié)構(gòu)形式配備或不配備一杠桿開啟工具。 一插接連接器按照本發(fā)明的主張具有一個一體的接觸嵌件，其由一平 面的可導(dǎo)電的帶材沖裁成形，其中帶材由一防應(yīng)力裂紋腐蝕的優(yōu)質(zhì)的 銅合金構(gòu)成，由此不影響電流通過。
按照本發(fā)明在帶材上在沖裁成形以后構(gòu)成大量端頭、優(yōu)選五個端 頭。帶材的目的是， 一方面用作為電匯流排并且為待連接的電導(dǎo)體提 供一最好的接觸面，而另一方面由各端頭形成一接觸元件，其作為插 座觸點用于連接一例如在基嵌條中的觸針。其它的端頭按照本發(fā)明用
作為彈簧力元件的固定裝置，其中作為固定裝置的各端頭構(gòu)成一u形
的彈性保持架。u形的彈性保持架具有兩個支臂，它們具有開口用以容納彈簧力元件的支承裝置，其中彈簧力元件的各支承裝置包括嵌入
彈性保持架的支臂的開口中的突出部。同時u形的彈性保持架具有一
偏壓，從而其無安裝空氣地貼緊扭轉(zhuǎn)彈簧的接觸面。這樣組裝的部件 具有足夠的穩(wěn)定性，以便這樣可以無附加的措施安裝于所屬的絕緣材 料殼體中。通過插入一足夠彎曲穩(wěn)定的電導(dǎo)體或借助于一處在絕緣材 料殼體中的操縱裝置、優(yōu)選彈簧按鈕實現(xiàn)彈簧力元件的偏轉(zhuǎn)，其中操 縱裝置可以用一商業(yè)上通用的操縱工具操縱。彈簧力元件也可以由一 彈簧疊構(gòu)成，此時彈簧疊由各個扭轉(zhuǎn)彈簧疊成。通過在接觸嵌件的支 臂中的開口的不同的尺寸能夠達到該本發(fā)明的優(yōu)點。在接觸嵌件的本 發(fā)明的實施形式包括彈簧力元件的對稱的支承和按照本發(fā)明構(gòu)成的具 有簡單的截面幾何形狀及其在與接觸嵌件有利地連接時的簡單的組裝 的彈簧力元件中，形成一封閉的夾緊保持架，借此使其能夠決定性減 小絕緣材料殼體的結(jié)構(gòu)高度。絕緣材料殼體由熱塑性塑料以注塑成型 法制造，因此在結(jié)構(gòu)上可以最好地匹配于電絕緣特性。
本發(fā)明的一個實施例純示意地示于附圖中并且以下更詳細地描述
之。其中
圖1 一接線柱的剖面的透視圖，包括一在印刷電路板上安裝的 基嵌條；
圖2—本發(fā)明的彈簧力元件的透視圖；以及 圖3 —本發(fā)明的接觸元件的透視圖。
具體實施例方式
圖1中以剖面的透視圖示出一按照本發(fā)明的接線柱1以按照一插 接連接器2的同一種型式的完整的形式的有利的實施形式，插接連接 器2具有微型化的模塊式結(jié)構(gòu)的絕緣材料殼體3，插接連接器2可套 裝在一具有安裝的基嵌條5的印刷電路板4上，其中基嵌條5具有2 至12個極數(shù)并且在向印刷電路板的垂直的或水平的插接方向上例如 可通過一通孔回流焊才支術(shù)(Through Hole Reflow )法固定。
接線柱1包括絕緣材料殼體3的多個元件，其中絕緣材料殼體3以模塊式結(jié)構(gòu)成兩件地分成一上半殼體和下半殼體并且構(gòu)成容納空間
27，還具有至少一個操縱裝置8;優(yōu)選一由塑料構(gòu)成的按鈕元件，以 便通過使用一操縱工具IO打開夾緊位置9;至少一個彈簧力元件11， 其由一帶材優(yōu)選由彈簧帶鋼構(gòu)成沖裁成形的扭轉(zhuǎn)彈簧13并且設(shè)置用 以夾緊一電導(dǎo)體6;至少一個接觸嵌件14，其由一由可導(dǎo)電的帶材沖 裁成形的電匯流排16構(gòu)成，其中電匯流排16具有一用于電導(dǎo)體6的 接觸面17和一接觸元件18，其作為插座觸點用以將接線柱1套裝在 一觸針7上，以及一用于固定絕緣材料殼體的裝置19。由圖2和圖3 得出彈簧力元件11和接觸嵌件14的本發(fā)明的實施形式。
圖2以透視圖示出一本發(fā)明的彈簧力元件11的一有利的實施形 式，包括一單個的扭轉(zhuǎn)彈簧13，其中彈簧力元件11也可由一彈簧疊
(未示出)構(gòu)成。彈簧疊可以由多個單個的扭轉(zhuǎn)彈簧13組成，優(yōu)選由 兩個扭轉(zhuǎn)彈簧13構(gòu)成。用于彈簧疊中的扭轉(zhuǎn)彈簧13可以具有相同的 外形，但也可以具有不同的外形。在相同的外形的情況下在帶材12 的材料厚度上又可以采用不同的厚度，借此在接線柱的夾緊位置上可 以調(diào)節(jié)大量不同的力。亦即可以通過相應(yīng)選擇的扭轉(zhuǎn)彈簧13個別地調(diào) 節(jié)按使用要求需要的夾緊力，借此產(chǎn)生一可靠的機械連接和一在導(dǎo)體 連接中可靠的接觸。個別地在這方面意味著對不同的電導(dǎo)體6達到， 它們以實導(dǎo)體的形式，亦即不僅剛性的(單線或多線的)而且柔性的
(細線或極細線的)導(dǎo)體可用或不用芯線套管夾緊。例如一接線柱配 備一接觸嵌件14和彈簧力元件11以連接一剛性的電導(dǎo)體6，其在細 線的導(dǎo)體6的相同的導(dǎo)體橫截面的情況下可以包括另一彈簧力元件 11。
扭轉(zhuǎn)彈簧13的形式，其由兩個側(cè)邊23、 24構(gòu)成，在未夾緊的狀 態(tài)下大致相當(dāng)于包括不等長的側(cè)邊的"U"。 一U形環(huán)25處在頂點， 成形的扭轉(zhuǎn)彈簧13的U形環(huán)25有助于自由的側(cè)邊24的活動性和力 從可固定于接觸嵌件14的開口 47中的側(cè)邊23向活動的側(cè)邊24的偏 轉(zhuǎn)。
彈簧力元件ll因此包括用于固定在接觸嵌件14上的裝置20，其中這些裝置20由按幾何形狀設(shè)置的支承裝置21構(gòu)成。為了將彈簧力 元件11掛牢或固定于接觸嵌件14的U形彈性保持架45的開口 47中， 將扭轉(zhuǎn)彈簧13的外形構(gòu)成使在扭轉(zhuǎn)彈簧13的兩個縱向側(cè)面26上在待 固定的側(cè)邊23的末端上設(shè)置兩個平行對置的支承裝置21。各支承裝 置21由突出部22構(gòu)成，同時突出部22的形狀匹配于接觸嵌件14中 的開口 47的形狀并且橫截面對應(yīng)于一正方形或矩形、優(yōu)選矩形。
由圖3看到一本發(fā)明的接觸嵌件14的一有利的實施形式的透視 圖，其以所述方式用于一插接連接器2。接觸嵌件14由一平面的可導(dǎo) 電的帶材15制造。由帶材15沖裁成形的并且以彎曲技術(shù)成形的接觸 嵌件14是一體的且形成一電匯流排16。電匯流排16的外形在展開中 觀察基本上包括一窄的板條30，在該板條上構(gòu)成在其上設(shè)置的大量端 頭31、 32、 33、 34、 35，其中兩個端頭31、 32在由帶材制成的窄的 板條30的中軸線上分別設(shè)置在對置的末端36、 37上。端頭31經(jīng)由一 側(cè)邊38與端頭33連接，其平行于端頭31和平行于窄的板條30的中 軸線延伸。兩個端頭31、 33共同形成一接觸元件18，其構(gòu)成為插座 觸點且容納一觸針7，例如一基嵌條5的觸針(見圖1 )。插座觸點18 如圖3中所示可以配備一附加的卡箍41用以提高夾緊力?？ü?1包 圍嵌接兩個端頭31、 33，其中卡箍41的固定經(jīng)由各一個在端頭31、 33的外面上沖壓的封頭42實現(xiàn)，其嵌入卡箍41的孔43中?？稍O(shè)想 卡箍41在各端頭上的其它的固定方式，例如鉚接。在一接觸嵌件14 的另一實施形式中端頭33在對置于自由端的窄面39上優(yōu)選通過焊接 連接于電匯流排16,其中可設(shè)想其它的固定方式。例如在窄面39上 設(shè)置一90。彎曲的側(cè)邊40(作為虛線示于圖3中)，該側(cè)邊對抗在打開 插座觸點18時通過觸針7產(chǎn)生的力。由此可以取消卡箍41。
設(shè)置在鄰接的端頭32的下方和接觸元件18的上方的兩個端頭 34、 35與端頭32形成一 U形的彈性保持架45。彈性保持架45包括 兩個支臂46和一個電匯流排16的區(qū)域，即電匯流排16的用作彈性導(dǎo) 體6在夾緊位置9中的接觸面17的區(qū)域，其中兩個支臂46承擔(dān)彈簧 力元件ll的固定。因此賦予端頭32多個功能。第一功能在于，端頭32在U形的區(qū)域內(nèi)建立端頭34與35之間的連接。在端頭32上側(cè)向 設(shè)置的各導(dǎo)向件48實現(xiàn)其它的功能。 一方面由此引導(dǎo)彈簧力元件11 的活動的側(cè)邊24，而另一方面構(gòu)成一封閉的彈性保持架45。兩個平行 間隔開的導(dǎo)向件48同時也構(gòu)成各支臂46的短"L"形的側(cè)邊(見虛 線)，其同時用于電導(dǎo)體6的引導(dǎo)和電接觸，其中各支臂46構(gòu)成長"L" 形的側(cè)邊。此外各導(dǎo)向件48在承受力時加強電匯流排16的強度，例 如對抗由于在各支臂46中的彈簧力元件11產(chǎn)生的彎曲。在端頭32 還包括用沖裁技術(shù)制造的通口 50，優(yōu)選三個通口 50，它們有利地在成 型過程中在制造接觸嵌件14時有利地起作用。 一在端頭32上設(shè)置的 固定裝置19由一彎曲的固定鉤49構(gòu)成，用作接觸嵌件14的支承功能， 而相互平行和垂直于電匯流排16的中軸線的兩個支臂用于容納和固 定彈簧力元件ll。各支臂46為此具有開口 47，在其中嵌入在彈簧力 元件11上設(shè)置的優(yōu)選由各突出部22構(gòu)成的各支承裝置21。在一支臂 46中的開口 47的形狀形成一長孔51，其中長孔51的橫截面構(gòu)成一正 方形或矩形、優(yōu)選矩形。也可設(shè)想，在一支臂46中設(shè)置兩個長孔51。 長孔51的寬度對此取決于，是否應(yīng)用彈簧力元件的一個帶材或一由多 個扭轉(zhuǎn)彈簧13構(gòu)成的彈簧疊。亦即開口 47的尺寸相應(yīng)地制造或配合 彈簧力元件ll的材料厚度。附圖標(biāo)記清單
1接線柱25環(huán)
2插接連接器26縱向側(cè)面
3絕緣材料殼體27容納空間
4印刷電路板3030板條
5基嵌條31端頭
6電導(dǎo)體32端頭
7觸針33端頭
8操縱裝置34端頭
9夾緊位置3535端頭
10操縱工具36末端
11彈簧力元件37末端
12帶材38側(cè)邊
13扭轉(zhuǎn)彈簧39窄面
14接觸嵌件4040側(cè)邊(彎曲的)
15帶材41卡箍
16電匯流排42封頭
17接觸面43孑匕
18接觸元件45彈性保持架
19固定裝置4546支臂
20裝置47開口
21支承裝置48導(dǎo)向件
22突出部49固定鉤
23側(cè)邊(固定的)50通口
24側(cè)邊(活動的)5051長孔
權(quán)利要求
1. 接線柱(1)、特別是插接連接器，用于至少一個電導(dǎo)體(6)的電接觸和用于安裝在一配備一基嵌條(5)的印刷電路板(4)或一電裝置上，包括以模塊式結(jié)構(gòu)或可順序排列的絕緣材料殼體(3)；至少一個塑料的操縱裝置(8)；至少一個彈簧力元件(11)，該彈簧力元件包括一由一帶材(12)沖裁成形的、用以夾緊一電導(dǎo)體(6)的扭轉(zhuǎn)彈簧(18)；至少一個接觸嵌件(14)，所述接觸嵌件包括一由一可導(dǎo)電的帶材(15)沖裁成形的電匯流排(16)，其中電匯流排(16)具有一用于電導(dǎo)體(6)的接觸面(17)和一用于將接線柱套裝在一觸針(7)上的接觸元件(18)，并且所述接觸嵌件包括用于固定在絕緣材料殼體(3)中的裝置(19)；其特征在于，彈簧力元件(11)包括用以固定在接觸嵌件(14)上的裝置(20)。
2. 按照權(quán)利要求l所述的接線柱(l)，其特征在于，各裝置(20) 由按幾何形狀設(shè)置的各支承裝置(21)構(gòu)成。
3. 按照權(quán)利要求1至2所述的接線柱(1),其特征在于，各支承 裝置(21)通過突出部(22)構(gòu)成。
4. 按照權(quán)利要求1至3所述的接線柱(1)，其特征在于，突出部 (22)的形狀在橫截面上構(gòu)成矩形的或正方形的。
5. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1),其特征在于，彈 簧力元件(11)由一彈簧疊構(gòu)成。
6. 按照權(quán)利要求5所述的接線柱(1),其特征在于，彈簧疊由至 少兩個扭轉(zhuǎn)彈簧(13)構(gòu)成。
7. 按照權(quán)利要求5至6所述的接線柱(1)，其特征在于，應(yīng)用在 彈簧疊中的各扭轉(zhuǎn)彈簧(13)具有相同的外形。
8. 按照權(quán)利要求5至7所述的接線柱(1)，其特征在于，應(yīng)用在彈簧疊中的各扭轉(zhuǎn)彈簧(13)具有不同的外形。
9. 按照權(quán)利要求1所述的接線柱(1 )，其特征在于，接觸嵌件(14 ) 由平面的可導(dǎo)電的帶材(15) —體地沖裁成型并且形成一電匯流排(16)。
10. 按照權(quán)利要求9所述的接線柱(1)，其特征在于，電匯流排 (16)的外形由大量的端頭(31、 32、 33、 34、 35)構(gòu)成。
11. 按照權(quán)利要求9至IO所述的接線柱，其特征在于，兩個端頭 (31、 32)設(shè)置在帶材(15)的中軸線上。
12. 按照權(quán)利要求9至11所述的接線柱(1)，其特征在于，兩個 端頭(31、 33)構(gòu)成一接觸元件(18)。
13. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于， 三個端頭(32、 34、 35)構(gòu)成一U形的彈性保持架(45)。
14. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于， 端頭(32)具有各側(cè)面的導(dǎo)向件(48)。
15. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于， 各導(dǎo)向件(48)用于引導(dǎo)彈簧力元件(11)的活動的側(cè)邊(24)和引 導(dǎo)電導(dǎo)體(6)。
16. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于， 端頭(32)包括多個通口 (50)。
17. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于， 在端頭(32)上設(shè)置一固定裝置(19)。
18. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于， 固定裝置(19)由一固定鉤(49)構(gòu)成。
19. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1),其特征在于， U形的彈性保持架(45)具有兩個用以固定彈簧力元件(11)的支臂(46)。
20. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于， 各支臂(46)具有開口 (47)，用以容納彈簧力元件(11)的一支承裝 置(21)。
21. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1),其特征在于， 開口 (47)的形狀構(gòu)成一長孔(51)。
22. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于, 長孔(51)的橫截面構(gòu)成一矩形。
23. 按照上述權(quán)利要求之一項所述的接線柱(1)，其特征在于， 開口 (47)的尺寸配合彈簧力元件(11)的材料厚度。
全文摘要
本發(fā)明總體上涉及基礎(chǔ)的導(dǎo)電的物理連接的領(lǐng)域。大量相互絕緣的連接元件的物理連接，特別構(gòu)成用于印刷電路，其中物理連接構(gòu)成在兩個或多個導(dǎo)電元件之間利用彈簧的直接接觸的電連接的一構(gòu)件。一這樣的連接、特別是來自接線柱的領(lǐng)域構(gòu)成電接線柱。接線柱在印刷電路板技術(shù)中用作為連接元件用于可靠地給工業(yè)的電子裝置供電和在印刷電路上的經(jīng)濟的單個接線。在接觸嵌件的本發(fā)明的實施形式包括彈簧力元件的對稱的支承和按照本發(fā)明構(gòu)成的具有簡單的截面幾何形狀及其在與接觸嵌件有利地連接時的簡單的組裝的彈簧力元件中，形成一封閉的夾緊保持架，借此使其能夠決定性減小絕緣材料殼體的結(jié)構(gòu)高度。
文檔編號H01R4/48GK101416354SQ200780011627
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者D·霍爾斯特 申請人:菲尼克斯電氣公司